CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.2.1. Ảnh hưởng của hạn đến hoạt độ của enzyme amylase của các giống đậu xanh nghiên cứu
đậu xanh nghiên cứu
Amylase là enzyme phân giải tinh bột. Khi hạt bắt đầu quá trình nảy mầm, enzyme α-amylase được tổng hợp mạnh giúp cho quá trình phân giải tinh bột diễn ra mạnh mẽ, để tạo năng lượng cung cấp cho quá trình nảy mầm và tổng hợp nên những chất hữu cơ mới cho quá trình hình thành cây con. Quá trình này làm cho hàm lượng đường tăng lên dẫn đến tăng ASTT của tế bào, nhờ đó tăng khả năng chống lại sự mất nước của đậu xanh ở giai đoạn hạt nảy mầm và cây con. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong quá trình nảy mầm của hạt, đồng thời thúc đẩy quá trình sinh trưởng, phát triển của mầm và cây non trong điều kiện thiếu nước. Như vậy, hoạt độ enzyme α–amylase
H àm lượ ng gl yc ine be ta in ( µ g/ g)
có liên quan đến tính chịu mất nước ở thực vật nói chung và cây đậu xanh nói riêng. Do đó việc khảo sát hoạt độ α–amylase của đậu xanh ở giai đoạn hạt nảy mầm và cây con 3 lá thật là một trong những cơ sở để đánh giá tính chịu hạn của các giống đậu xanh.
3.2.1.1. Hoạt độ của enzyme amylase ở giai đoạn mầm của các giống đậu xanh trong điều kiện nghiên cứu
Ở đậu xanh, α-amylase hoạt động rất mạnh ngay ở giai đoạn hạt nảy mầm. Sự tăng hoạt độ của enzyme α–amylase sẽ làm tăng hàm lượng đường do tinh bột bị thủy phân.
Kết quả nghiên cứu hoạt độ enzyme α–amylase ở giai đoạn mầm của 2 giống đậu xanh ĐX 208 và ĐX 14 được chúng tôi tiến hành đo sau 3 ngày, 5 ngày và 7 ngày xử lý ASTT. Hoạt độ của amylase ở giai đoạn mầm được thể hiện trong bảng 3.8 và đồ thị 3.8.
Bảng 3.8. Hoạt độ α-amylase trong mầm đậu xanh tại các thời điểm nghiên cứu
Giống CTTN Hoạt độ amylase (ĐVHĐ) Sau 3 ngày % so ĐC Sau 5 ngày % so ĐC Sau 7 ngày % so ĐC ĐX 208 ĐC 43,67±0,67 100,00 62,70±0,15 100,00 67,62±0,98 100,00 9 atm 45,21±0,2 103,53 68,54±0,53 109,31 67,72±0,47 100,15 ĐX 14 ĐC 46,47±0,97 100,00 66,77±0,70 100,00 70,58±0,42 100,00 9 atm 48,38±0,88 104,11 74,69±0,51 111,86 72,76±0,89 103,09 Số liệu ở bảng 3.8 cho thấy rằng dưới tác động của ASTT cao thì hoạt độ α-amylase ở lô thí nghiệm đều cao hơn so với lô đối chứng và hoạt độ của amylase khác nhau giữa các giống và ở các giai đoạn khác nhau (3 ngày, 5 ngày, 7 ngày gây ASTT).
Hoạt độ amylase của các giống đậu xanh ở giai đoạn mầm tăng cao khi xử lý áp suất thẩm thấu 9 atm từ 3 ngày đến 5 ngày và giảm một ít ở giai đoạn
từ 5 ngày đến 7 ngày gây hạn. Cụ thể là giai đoạn sau 3 ngày gây hạn giống ĐX 208 tăng 3,53% so với đối chứng, giống ĐX 14 tăng 4,11% so với đối chứng. Sau 5 ngày hạn, giống ĐX 208 tăng 9,31% so với đối chứng, giống ĐX 14 tăng 11,86% so với đối chứng. Sau 7 ngày hạn, giống ĐX 208 tăng 0,15% so với đối chứng, nhưng giảm hơn so với giai đoạn 5 ngày, giống ĐX 14 tăng 3,09% so với đối chứng và cũng giảm hơn so với giai đoạn 5 ngày. Tuy nhiên, hoạt độ amylase giảm không đáng kể giữa thời điểm sau 5 ngày và 7 ngày xử lý ASTT. Như vậy ASTT 9 atm đã ảnh hưởng rất lớn đến α- amylase của các giống đậu xanh và mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào đặc điểm của giống. Ở giai đoạn 3 và 5 ngày gây hạn, sự gia tăng hoạt độ enzyme amylase cho thấy phản ứng mạnh mẽ của hạt đậu xanh trước điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Do sự phân giải tinh bột thành monosaccharide làm tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào chất, góp phần giúp hạt có thể lấy nước trong môi trường có áp suất thẩm thấu cao. Tuy nhiên trong giai đoạn 7 ngày hạn, hoạt độ amylase lại giảm xuống. Điều này chứng tỏ, ở 9 atm, sau 7 ngày gây hạn, lượng nước mà hạt hút vào giảm dẫn đến quá trình phân giải tinh bột thành đường bị giảm sút. Điều này cũng phù hợp với sự biến động về hàm lượng đường khử được trình bày ở phần 3.1.1.
Bảng số liệu bảng 3.8 cũng cho thấy, hoạt độ enzyme amylase của giống ĐX 208 thấp hơn so với giống ĐX 14 ở điều kiện ASTT 9 atm. Cụ thể sau 3 ngày xử lý ASTT, giống ĐX 14 có hoạt độ amylase cao hơn so với giống ĐX 208 là 3,17 đơn vị hoạt độ. Tại thời điểm sau 5 ngày hạn, giống ĐX 14 có hoạt độ amylase cao hơn so với giống ĐX 208 là 6,15 đơn vị hoạt độ. Tại thời điểm sau 7 ngày hạn, giống ĐX 208 có hoạt độ amylase cao hơn so với giống ĐX 14 là 5,04 đơn vị hoạt độ. Như vậy có thể thấy trong điều kiện gây hạn ở 9 atm, hoạt độ amylase của các giống đậu xanh nghiên cứu tăng nhanh trong
giai đoạn 3 đến 5 ngày gây hạn, sau đó giảm xuống ở giai đoạn 7 ngày gây hạn.
Như vậy, trong điều kiện ASTT 9 atm, hoạt độ amylase của giống ĐX 14 cao hơn và tăng nhanh hơn so với giống ĐX 208, có thể đây là phản ứng thích nghi khi gặp ASTT cao. Giống có khả năng chịu được điều kiện thiếu nước cao thì hoạt độ enzyme amylase tăng mạnh hơn so với giống có khả năng chống chịu kém hơn. Sự gia tăng hoạt độ enzyme amylase cho thấy phản ứng mạnh mẽ của hạt đậu xanh trước điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Do sự phân giải tinh bột thành monosaccharide làm tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào chất, giúp hạt có thể lấy nước trong môi trường có áp suất thẩm thấu cao.
Đinh Thi Vĩnh Hà, Nguyễn Văn Mã (2008), phân tích hoạt độ của α – amylase ở giai đoạn hạt nảy mầm của một số giống đậu tương đã nhận thấy những giống có khả năng chịu hạn tốt đều có hoạt độ enzyme α – amylase cao hơn những giống có khả năng chịu hạn kém [06].
Sự biến động hoạt độ enzyme amylase của các giống đậu xanh nghiên cứu ở giai đoạn hạt nảy mầm được biểu diễn qua hình 3.8.
Đồ thị 3.8. Sự biến động hoạt độ α-amylase của 2 giống đậu xanh ở giai đoạn mầm trong điều kiện nghiên cứu
3.2.1.2. Hoạt độ của enzyme α-amylase ở giai đoạn cây con của các giống đậu xanh nghiên cứu
Tương tự như giai đoạn nảy mầm của hạt đậu xanh, ở giai đoạn cây con thì hoạt độ α-amylase cũng là một chỉ tiêu quan trọng. Sự tăng hoạt độ của enzyme amylase sẽ làm tăng hàm lượng đường do tinh bột bị thủy phân. Nhờ đó giúp tăng ASTT của dịch bào và giúp cây có thể hút được nước trong điều kiện thiếu nước. Hoạt độ enzyme amylase của đậu xanh ở giai đoạn cây con được trình bày ở bảng 3.9.
Bảng 3.9. Hoạt độ enzyme amylase trong đậu xanh ở giai đoạn cây con
Giống CTTN
Hoạt độ enzyme amylase (ĐVHĐ) Sau 3 ngày % so ĐC Sau 5 ngày % so ĐC Sau 7 ngày % so ĐC ĐX 208 ĐC 36,61±0,49 100,00 44,27±0,42 100,00 51,03±0,32 100,00 TN 38,46 ±0,45 105,05 49,38±0,29 111,54 52,58±0,21 103,04 ĐX 14 ĐC 38,54±0,42 100,00 47,53±0,36 100,00 53,17±0,10 100,00 TN 40,38±0,53 104,77 55,15±0,50 116,03 57,66±0,39 108,44
Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt độ α-amylase của các giống đậu xanh ở giai đoạn cây con thấp hơn so với giai đoạn mầm, tuy nhiên sự biến động cũng tương tự như ở giai đoạn mầm. Hoạt độ enzyme amylase ở các giống là khác nhau và tăng qua các giai đoạn nghiên cứu (3 ngày hạn, 5 ngày hạn, 7 ngày hạn).
Hoạt độ α-amylase của các giống đậu xanh ở giai đoạn cây con tăng khi gây hạn. Cụ thể là giai đoạn sau 3 ngày hạn giống ĐX 208 tăng 1,85 ĐVHĐ so với đối chứng (tăng 5,05 %), giống ĐX 14 tăng 1,84 ĐVHĐ so với đối chứng (tăng 4,77 %). Sau 5 ngày hạn, giống ĐX 208 tăng 5,11 ĐVHĐ So với đối chứng (tăng 11,54 %), giống ĐX 14 tăng 7,62 ĐVHĐ so với đối chứng (tăng 16,03 %). Sau 7 ngày hạn, giống ĐX 208 tăng 2,55 ĐVHĐ so với
đối chứng (tăng 5,06 %), giống ĐX 14 tăng 4,49 ĐVHĐ so với đối chứng (tăng 8,44 %). Như vậy hạn đã ảnh hưởng rất lớn đến hoạt độ α-amylase của các giống đậu xanh và mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào đặc điểm của giống. Các giống có khả năng chịu hạn tốt thì tăng hoạt độ enzyme amylase nhanh hơn những giống chịu hạn kém hơn. Sự gia tăng hoạt độ enzyme amylase này có cho thấy phản ứng mạnh mẽ của cây đậu xanh trước điều kiện ngoại cảnh bất lợi.
Ở điều kiện gây hạn, tại thời điểm sau 3 ngày hạn, giống ĐX 14 có hoạt độ α-amylase cao hơn so với giống ĐX 208 là 1,92 đơn vị hoạt độ. Tại thời điểm sau 5 ngày hạn, giống ĐX 14 có hoạt độ α-amylase cao hơn so với giống ĐX 208 là 5,77 đơn vị hoạt độ. Tại thời điểm sau 7 ngày hạn, giống ĐX 14 có hoạt độ α-amylase cao hơn so với giống ĐX 208 là 5,08 đơn vị hoạt độ. Sự biến động hoạt độ enzyme amylase trong cây đậu xanh ở giai đoạn cây con được biểu diễn trong đồ thị 3.9.
Đồ thị 3.9. Hoạt độ enzyme amylase trong cây đậu xanh ở giai đoạn cây con
Như vậy khi xử lý hạn nhân tạo, hoạt độ amylase của giống ĐX 14 cao hơn và tăng nhanh hơn so với giống ĐX 208, đây là phản ứng thích nghi khi gặp điều kiện ngoại cảnh bất lợi của cây. Kết quả này phù hợp với sự biến động về hàm lượng đường khử của giống ĐX 14 cũng cao hơn so với giống
ĐX 208 ở giai đoạn cây con, do vậy làm tăng khả năng chống chịu của cây. Kết quả này cũng phù hợp với những công bố trên các giống đậu tương, lúa, lạc (Hà Tiến Sĩ, 2008) [26] (Nguyễn Thị Tâm, 2004) [27], (Đinh Thị Phòng, 2001) [24].